• 제목/요약/키워드: Freezing damage

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냉동 시 잠재용융열에 의한 피해를 최소화할 수 있는 이상냉동 곡선 (Ideal Freezing Curve Can Avoid the Damage by Latent Heat of Fusion During Freezing)

  • 박한기;박영환;윤웅섭;김택수;윤치순;김시호;임상현;김종훈;곽영태
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권4호
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    • pp.219-228
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    • 2003
  • 배경: 액체질소에 의한 냉동방법은 생물학과 의학에서 세포와 조직의 장기보존으로는 성공적인 방법이다. 잘 조절된 냉동속도와 해동의 방법과 함께 글라이세롤이나 디메칠설폭사이드 같은 냉동보존제의 사용으로 얼음결정이 생기는 것을 방지하여 구조의 유지와 생존율을 모두 향상시킬 수 있으며 반영구적으로 보존할 수 있다. 여러 조직의 초저온냉동에는 조직에 맞는 냉동속도가 있다. 대상 및 방법: 가장 적합한 냉동곡선과 이를 위한 냉동챔버온도를 찾기 위해서 우리들은 조직의 열역학적 계산을 두 가지 방법으로 하였다. 하나는 직접계산방법으로 모든 냉동 대상물의 열물리학적 특성, 잠재용융열, 면적, 농도와 체적을 알아야 계산할 수 있다. 이러한 방법은 매우 복잡하고 어떠한 경우에는 실제 값을 알 수 없다. 다른 방법은 간접계산방법으로 우선 기존의 냉동곡선으로 조직을 냉동시켜 조직의 실제 냉동곡선을 얻은 다음 시간상수로 냉동곡선을 분석한 다음 온도반응을 계산하고 적합한 x차방정식을 대입시켜 냉동 시 온도상승을 막고 이것을 거꾸로 냉동챔버온도를 산출하는 방식이다. 결과: 이 냉동 프로그램을 중배엽줄기세포, 연골세포와 골아세포에 적용시켜 검사하였다. 조직의 온도는 온도상승과정 없이 이상적인 냉동곡선을 따라 감소하였다. 그러나 세포의 양과 수용액의 양이 적어 냉동곡선간의 생존력이 통계학적으로 차이가 있지는 않았다. 만약 더욱 부피가 큰 조직을 냉동시키거나 프로그램을 순차적으로 계속한다면 이상곡선에 더욱 근접하게 되어 차이가 있을 것으로 판단된다. 결론: 이 프로그램은 이상적인 냉동곡선으로 조직을 냉동시키기 위한 냉동챔버온도를 쉽게 찾을 수 있도록 도움이 될 것이다.

시멘트 콘크리트 포장의 스케일링 저항성 평가방법에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Evaluation Methods for Scaling Resistance of Cement Concrete Pavement)

  • 이현기;오홍섭;심종성;심재원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.30-38
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    • 2015
  • 적설한랭지의 경우, 동절기의 동해 및 적설에 의한 교통통행의 원활을 기하기 위하여 제설제를 사용한다. 이와 같은 제설염의 사용은 동결융해 및 염화물에 의해 콘크리트의 급속한 스케일링 피해를 야기시킨다. 이에 대한 피해로 인하여 콘크리트 포장은 콘크리트의 피복두께 감소에 따른 조기 열화 및 사용자의 안정성 등 여러 가지 문제를 발생시킨다. 이에 따라 국외적으로 이와 같은 현상에 대하여 평가를 하기 위해 다양한 시험 및 평가 방법이 제시되고 있다. 하지만 국내에서는 아직 평가방법에 대한 규정은 없으며, 관련 연구 또한 미미한 수준이다. 따라서 본 논문에서는 각 기관 및 나라에서 제시되고 있는 평가방법을 조사하고, 각각의 규정에 따라 실험을 수행하여 결과를 도출하여 비교 분석하였다. 나아가 이와 같은 실험방법과 실험결과의 고찰을 통하여 국내현장에 맞는 실험법을 제안하고자 한다.

미니돼지 정액 동결 시 Methyl-Beta-Cyclodextrin (MBCD)이 냉각 충격과 막 콜레스테롤량에 미치는 영향 (Effects of Methyl-Beta-Cyclodextrin (MBCD) on Cold Shock and Membrane Cholesterol Quantity during the Freezing Process of Miniature Pig Spermatozoa)

  • 이성영;이용승;정희태;양부근;박춘근
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제35권3호
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    • pp.265-271
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    • 2011
  • This study was undertaken to find out the effect of methyl-beta-cyclodextrin (MBCD) on cold shock and membrane cholesterol quantity of sperm during the freezing process in miniature pigs. For this study, semen ejaculated from PWG M-type miniature pig was diluted that freezing solution (with egg yolk group) and m-Modena B (without egg yolk group) treated with 0, 1, 5, 10 and 20 mM MBCD before freezing process. The diluted semen was monitored sperm ability at room temperature, after cooled until $5^{\circ}C$ and after forzen-thawed for cold shock test of spermatozoa. Also, membrane cholesterol of sperm was extracted by folch solution at the same time sperm ability was assessed for viability and acrosomal status. The membrane cholesterol quantity was measured by thin-layer chromatography (TLC) method. The result, viability and acrosome integrity in semen diluted without egg yolk groups were decreased at all temperature range by increasing of MBCD concentration. In particular, sperm of egg yolk group was showed that significantly higher viability and lower acrosome damage when treated with 5 mM MBCD (p<0.05). The results of TLC experiment, cholesterol amounts were increased with MBCD cocentration in egg yolk, and decreased with MBCD concentration in m-Modena B. In cryopreservation efficiency, there was no significant difference at viability, and acrosomal state of sperm in 5 mM MBCD concentration was significantly lower in acrosome damage than other groups (p<0.05). Therefore, the addition MBCD in egg yolk was protected spermatozoa from cold shock injury. This protective effect of MBCD may be due to addition of sperm membrane cholesterol.

콘크리트용 혼화제의 동결온도 및 동결된 혼화제의 사용에 따른 콘크리트의 품질변화 (The Freezing Temperature of Chemical Admixtures for Concrete and the Quality Vareation of Concrete Using the Frozen Admixtures)

  • 한천구;한경익;이건철
    • 콘크리트학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.205-212
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    • 1998
  • 레미콘을 제조하는 배쳐플랜트에는 혼화제를 저장하는 저장탱크가 설치되어 있는데, 특히 기온이 $0^{\circ}C$이하로 저하하는 겨울철에는 혼화제 저장탱크내의 혼화제가 동결할 수 있어 설비보존 목적상 동결온도의 검토가 요구되고 또한 동결된 혼화제를 이용할 경우 레미콘의 품질 변화가 초래될 수 있는지 검토가 요구되지만 국내의 경우 연구보고나 규정은 마련되어 있지 않은 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 본 연구에서는 국내에 유통되고 있는 콘크리트용 각종 화학혼화제를 무작위로 시료채취하여 동결온도를 측정하므로써 동절기 외기에 노출된 혼화제 투입설비에 대한 적정 보온대책의 제안 및 레미콘에서 반드시 사용되어지는 AE제 및 AE감수제 등의 혼화제를 대상으로 동결전과 동결융해를 반복한 혼화제를 사용한 콘크리트의 품질변화에대하여 실험연구를 실시하였다. 연구결과 방동제, AE감수제 촉진형 등 내한성 혼화제를 제외한 대부분의 혼화제는 제주도 및 일부 남부 지방을 제외한 한국의 겨울철 외기온 조건하에서는 혼화제의 동결위험성이 있으므로 보온조치가 필요할 것으로 판단되며, 동결된 혼화제를 사용할 경우의 콘크리트 품질변화는 교반을 충분히 하여 이용한다면 슬럼프, 공기량, 강도 등에서 크게 문제시 되지 않는 것으로 분석되었다.

콘크리트제품의 동결저항성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Frost Resistance of Concete Product)

  • ;;이상훈
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.91-91
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    • 2011
  • The quality of the surface layer in concrete structures plays an important role in the durability of the concrete. The concrete factory products are made as they improve the appearance of the surface and compressive strength in need. A common criterion to judge the quality of concrete products frequently seen in our daily life appears to be "beauty" in terms of consistent shaping. However, as for most concrete curb in such areas where a large amount of anti-freezing agents(NaCl) and ice and snow melting agents(CaCl2) are spread over roads to ensure road safety during the winter season, since deterioration advances from the surface, scaling is seen on the surface concrete due to deterioration which combined freezing damage and salt damage. Especially, In cold northern districts, the spreading amount of deicing salts increases by regulation of studded tire use, and the scaling of the concrete products, the various parts of concrete structures for roads is increasing in recent years. In this study, L-shape concrete curb were targeted, the permeable form method with the commercial permeable sheet was applied to it and the improvements of the quality were examined. By the permeable form method, surface layers got strengthened, which prevented permeation of the deterioration factor from the outside, and the scaling resistance of the upper surface where the permeable sheet was applied improved exceedingly. It will be expected by applying the permeable form method to various concrete products that frost resistance improves and scaling damage decreases.

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실내동결시험을 통한 열류량 분석에 따른 동결-융해 조건 분석 및 한랭지역의 분류 (Classification of cold regions and analysis of the freeze-thaw repetition cycle based on heat transfer quantity by freezing test)

  • 안재욱;서정은;정민형;성주현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.957-972
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    • 2018
  • 한랭지역에 건설된 터널은 내 외부의 온도변화에 의해 갱구부 또는 환기구와 같이 특정한 구간에서 외부 온도변화의 영향으로 균열, 누수 등을 비롯한 심각한 결함이 발생할 수 있다. 이러한 동결-융해로 인한 터널의 결함을 방지하기 위해서는 동결 피해가 우려되는 구간에 대해서 적절한 동결 피해 방지 대책을 적용하여야 하지만 동결-융해 조건을 판단하는 구체적인 기준은 제시되어 있지 않다. 본 연구에서는 국내 터널의 정밀안전진단 결과를 통해 강원지역의 동결피해 현황을 분석하였으며 향후 한랭지역 터널의 동결피해 저감을 위한 설계 및 유지관리에 활용할 수 있도록 동결-융해 반복일수(F) 조건에 따른 국내 동결피해 가능지역을 분류하고자 한다. 따라서 한랭지역 터널의 동결피해 사례분석과 국내 외 동해환경 평가기준을 바탕으로 콘크리트 시험체의 온도변화에 대한 실내실험을 실시하였으며 실험적 검토결과를 기반으로 시간 및 온도변화에 따른 열류량(W) 분석을 실시하였다. 최종적으로 열류량(W) 분석결과와 국내의 기후특성을 고려하여 동결-융해 반복일(F)에 대한 조건을 제안하였으며, 동절기 동결피해에 대비하여 효율적인 설계 및 유지관리에 활용할 수 있도록 국내 한랭지역을 분류하였다.

콘크리트의 초기동해 진단을 위한 초음파 속도법의 적용 가능성 평가 (Assessment of Ultrasonic Pulse Velocity Method for Early Detection of Frost Damage in Concrete)

  • 문소희;이태규;최희섭;최형길
    • 한국건축시공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.193-202
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    • 2024
  • 본 연구에서는 초음파 속도법을 콘크리트의 초기동해 피해를 진단하기 위한 방법으로서의 적용 가능성을 평가하기 위해 모르타르 시험체를 대상으로 각각 동결 깊이에 따른 압축강도와 초음파 펄스 속도를 측정하여 미세구조와 그 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 동결 피해를 입은 모르타르 시험체와 피해를 입지 않은 시험체 간의 압축강도와 초음파 펄스 속도 값의 차이가 확연하게 나타났으며, 미세구조 분석을 통해 동결 깊이가 증가할수록 초기동해 피해를 더 많이 받아 압축강도와 초음파 펄스 속도가 감소하였다고 판단할 수 있었다. 회귀분석을 통해 상관관계를 분석한 결과, 추정식과 실험값과의 관계성을 나타내는 결정계수( R2)가 0.87로 얻어져 초기동해 피해 깊이에 따른 압축강도와 초음파 펄스 속도 사이의 상호 연관성이 존재하는 것으로 분석된다. 이에 따라 초음파 속도법을 통한 콘크리트의 초기동해 피해 진단이 가능하며, 그 피해 깊이를 정량적으로 진단하기 위해서는 향후 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

산소 농도의 변화와 물리적 손상이 제대혈 중간엽 줄기세포의 증식에 미치는 영향 (Effect of Oxygen Concentration, Physical Trauma on Proliferation of Umbilical Cord Blood-derived Mesenchymal Stem Cells)

  • 박란숙
    • 한국식품영양학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.803-807
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    • 2011
  • Human umbilical Mesenchymal Stem Cell(uMSC) has been known as one of major component to regenerate connective tissues such as bone, cartilage, fat and others. The effect of low(5%), normotensive(20%) oxygen and freezing-thawing damage on proliferation of uMSC were investigated. low oxygen concentration culture of uMSC resulted in enhanced proliferation significantly($p$ <0.05) than 20% of oxygen culture. After the freezing-thawing injury to uMSC, 5% oxygen culture showed marked proliferation of uMSC than that of 20% oxygen($p$ <0.05) in the 5th passage of uMSC. Expression of antioxidant enzymes such as superoxide anion 1 and glutathione peroxidase 1 appeared marked in 20% oxygen cultured uMSC, which suggest oxidative stress could induce less proliferation of uMSC. Above findings would suggest proliferation of uMSC in 5% of oxygen will give more yields.

초기동해를 입은 콘크리트의 압축강도에 미치는 영향인자에 관한 연구 (A Study of Influencing Factors on Compressive Strength of Concrete Frozen at Early Ages)

  • 배수원;김진근;권기주;정원섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.527-532
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    • 2003
  • When fresh concrete is exposed to sufficiently low temperature, the free water in the concrete is cooled below its freezing point and transforms into ice, which causes decrease in compressive strength of concrete. Of the many influencing factors on the loss of compressive strength, the age of concrete at the beginning of freezing, water-cement ratio, and cement-type are significantly important. The objective of this study is to examine how the these factors affect the compressive strength of concrete frozen at early ages. The results from the tests showed that as age at the beginning of freezing is delayed and water-cement ratio is low, the loss of compressive strength decreases. In addition, concrete made with high-early-strength cement is less susceptible to frost damage than concrete made with ordinary portland cement.

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열분석을 통한 열전용 보일러동 실내배관의 동파 가능성 예측 (Prediction of Possibility of Indoor Pipe Freezing in Heat Only Boiler Room through Thermal Analysis)

  • 임병익;정광섭;김영일
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.19-28
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    • 2012
  • In a heat only boiler system of a steam power plant, outdoor air required for combustion is made to pass through indoor space for increasing the boiler efficiency. Due to heat generated by various equipments, temperature of the air that enters the boiler will increase resulting in combustion efficiency. If the outdoor air temperature is low, however, this will cause freezing and bursting of pipes which are filled with water. It is especially fatal to small diameter pipes and pipes connected to measuring instruments. The purpose of this study is find operation and outdoor conditions where this phenomena can happen and also establish preventive measures to avoid this problem.